JP2009046890A - Sensor mounting structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、センサ取付構造に関し、詳しくは、杭打機や地盤改良機などのリーダに角度検出器などのセンサを取り付ける構造に関する。 The present invention relates to a sensor mounting structure, and more particularly to a structure for mounting a sensor such as an angle detector to a reader such as a pile driver or a ground improvement machine.
杭打機や地盤改良機におけるリーダの起立角度を検出するための角度検出器などのセンサは、施工時の振動や輸送時の振動からセンサを保護するために防振ゴムを介してリーダなどの適宜な位置に取り付けられている。防振ゴムとしては、ハンマやオーガなどで施工する際に発生する上下方向の低周波の振動に効果を発揮する弾性係数のものが用いられている(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、低周波の振動に効果を有する防振ゴムでは、バイブロハンマなどの作業装置で施工する際に発生する高周波の振動を十分に吸収することができず、センサが損傷するおそれがあった。一方、弾性係数の小さな防振ゴムを使用することによって低周波から高周波に至る各種振動を吸収することは可能であるが、リーダを水平方向に倒して杭打機などを輸送する際に、センサの荷重で防振ゴムに横方向の振動が加わることから、弾性係数の小さな防振ゴムを使用することはできなかった。 However, the anti-vibration rubber having an effect on the low-frequency vibration cannot sufficiently absorb the high-frequency vibration generated when the work is performed by a working apparatus such as a vibratory hammer, and the sensor may be damaged. On the other hand, it is possible to absorb vibrations from low frequency to high frequency by using anti-vibration rubber with a small elastic coefficient. However, when transporting a pile driver etc. Since a vibration in the lateral direction is applied to the vibration-proof rubber under the load of 1, the vibration-proof rubber having a small elastic coefficient cannot be used.
そこで本発明は、低周波から高周波までの様々な振動に対しても防振効果を備え、センサの精度向上を図るとともに、センサ及び防振ゴムの耐久性も確保することのできるセンサ取付構造を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention provides a sensor mounting structure that has a vibration-proofing effect against various vibrations from a low frequency to a high frequency, improves the accuracy of the sensor, and ensures the durability of the sensor and the vibration-proof rubber. It is intended to provide.
上記目的を達成するため、本発明は、センサ取付ブラケットに防振ゴムを介してセンサを取り付けるセンサ取付構造において、前記防振ゴムとして相対的に弾性係数の小さな第1防振ゴムと、相対的に弾性係数の大きな第2防振ゴムとを有し、センサ作動時の状態で、水平方向に配置された前記センサ取付ブラケットの上面に前記第1防振ゴムの下部を固着し、該第1防振ゴムの上部に連結部材を介して前記第2防振ゴムの下部を固着し、第1防振ゴムと第2防振ゴムとを連結部材を介して上下に直列に配置し、第2防振ゴムの上部に前記センサを固着するとともに、前記センサ取付ブラケットと前記連結部材との間に、センサ取付ブラケットと連結部材との相対的な上下方向の移動を許容し、かつ、水平方向の移動を規制する保持手段を設けたことを特徴とし、前記連結部材は、前記第1防振ゴムの弾性係数に対応した重量を有していると好適であり、前記保持手段は、前記センサ取付ブラケットから前記連結部材に向かって突設した円柱状部材と、前記連結部材に設けられた前記円柱状部材が遊嵌する挿通孔とで形成することもできる。 In order to achieve the above object, the present invention provides a sensor mounting structure in which a sensor is attached to a sensor mounting bracket via a vibration isolating rubber, and the first vibration isolating rubber having a relatively small elastic coefficient as the vibration isolating rubber is relatively And a second anti-vibration rubber having a large elastic coefficient, and when the sensor is activated, a lower portion of the first anti-vibration rubber is fixed to the upper surface of the sensor mounting bracket arranged in the horizontal direction. A lower part of the second anti-vibration rubber is fixed to the upper part of the anti-vibration rubber via a connecting member, the first anti-vibration rubber and the second anti-vibration rubber are arranged in series vertically via the connecting member, and the second The sensor is fixed to the upper part of the anti-vibration rubber, and the sensor mounting bracket and the connecting member are allowed to move relative to each other in the vertical direction between the sensor mounting bracket and the connecting member. Provide holding means to restrict movement Preferably, the connecting member has a weight corresponding to an elastic coefficient of the first anti-vibration rubber, and the holding means moves from the sensor mounting bracket toward the connecting member. It can also be formed by a protruding columnar member and an insertion hole in which the columnar member provided in the connecting member fits loosely.
本発明のセンサ取付構造によれば、弾性係数の小さな第1防振ゴムを使用することによって低周波から高周波までの様々な上下方向の振動を効果的に吸収でき、作動状態のセンサを保護することができる。センサの非作動時に横向きに倒した状態では、保持手段によってセンサ取付ブラケットと連結部材との相対的な移動が規制されるので、輸送中の振動などが第1防振ゴムに加わることがなく、第1防振ゴムを保護することができる。また、輸送中の振動などは、弾性係数の大きな第2防振ゴムによって吸収されるのでセンサーも保護することができる。 According to the sensor mounting structure of the present invention, by using the first anti-vibration rubber having a small elastic coefficient, various vertical vibrations from a low frequency to a high frequency can be effectively absorbed, and the sensor in an operating state is protected. be able to. In a state where the sensor is tilted sideways when the sensor is not operated, the relative movement between the sensor mounting bracket and the connecting member is restricted by the holding means, so that vibration during transportation is not applied to the first anti-vibration rubber, The first anti-vibration rubber can be protected. Further, vibration during transportation is absorbed by the second vibration-proof rubber having a large elastic coefficient, so that the sensor can be protected.
図1乃至図3は本発明のセンサ取付構造の一形態例を示す図で、図1はセンサをリーダに取り付けた状態を示す要部断面正面図、図2はセンサの取付構造を示す分解斜視図、図3はセンサを取り付けたリーダを倒した輸送状態を示す側面図である。 FIGS. 1 to 3 are views showing an example of a sensor mounting structure according to the present invention. FIG. 1 is a cross-sectional front view of a main part showing a state where the sensor is attached to a reader. FIG. 2 is an exploded perspective view showing the sensor mounting structure. FIG. 3 and FIG. 3 are side views showing a transported state in which the reader attached with the sensor is tilted.
本形態例は、杭打機10のリーダ11に突設したセンサ取付ブラケット12に、角度検出器などのセンサ20を取り付ける構造を示すもので、センサ20は、前記センサ取付ブラケット12に、第1防振ゴム30と、連結部材40と、第2防振ゴム50と、サポートバー60とを介して取り付けられる。センサ20は、底部に矩形平面状の取付フランジ21を備えたもので、該取付フランジ21の四隅には取付孔22が穿設されている。
The present embodiment shows a structure in which a
第1防振ゴム30は、一対の雄ねじ部材31の間に円筒状の第1ゴム材32を挟着したものであって、両雄ねじ部材31がナット33及びワッシャ34を介して前記センサ取付ブラケット12及び前記連結部材40にそれぞれ固着される。また、第2防振ゴム50も、第1防振ゴム30と同様に、一対の雄ねじ部材51の間に円筒状の第2ゴム材52を挟着したものであって、両雄ねじ部材51がナット53及びワッシャ54を介して前記連結部材40及び前記センサ20にそれぞれ固着される。第1ゴム材32と第2ゴム材52とは、相対的に第1ゴム材32が弾性係数の小さなゴム材で形成され、第2ゴム材52が相対的に第1ゴム材32より弾性係数の大きなゴム材で形成されている。
The first
センサ取付ブラケット12は、リーダ11の後部側に設けた支持部材13,13の上部に矩形平板状の支持板14が設けられたもので、支持板14の四隅に前記第1防振ゴム30の雄ねじ部材31を挿通させる第1ねじ挿通孔15がそれぞれ形成されるとともに、中央部にサポートバー60の固定ボルト61を挿通させるボルト挿通孔16が形成されている。
The
連結部材40は、第1防振ゴム30と第2防振ゴム50とを直列に配置する連結部材として機能するとともに、第1防振ゴム30に適度な荷重を与えるウエイトとしても機能するものであって、矩形平板状の上部支持板41及び下部支持板42と、該上部支持板41及び下部支持板42との間に一体に設けられる断面十字状のウエイト43とを備えた略直方体状に形成され、各隅部の上部支持板41と下部支持板42との間にはナット装着用の空間部が形成されている。下部支持板42の四隅には、前記センサ取付ブラケット12に形成された第1ねじ挿通孔15と同軸上に第2ねじ挿通孔44がそれぞれ形成され、また、上部支持板41の四隅にも、前記センサ20の取付フランジ21に形成した取付孔22と同軸上に第3ねじ挿通孔45がそれぞれ穿設されている。また、上部支持板41、下部支持板42及びウエイト43の中心部で、前記センサ取付ブラケット12のボルト挿通孔16と同軸上には、サポートバー60を挿通させるサポートバー挿通孔46が貫通形成されている。
The connecting
サポートバー60は、全体的な形状が円柱状の部材であって、前記センサ取付ブラケット12から前記連結部材40に向かって突設したパイプ状のカラー62と、該カラー62をセンサ取付ブラケット12に固定するための前記固定ボルト61、ナット63及びワッシャ64を備えている。カラー62の軸線方向の長さは、連結部材40の上部支持板41の上面からセンサ取付ブラケット12の支持板14の上面までの長さ寸法と同一に形成され、固定ボルト61の軸線方向の長さは、カラー62及びセンサ取付ブラケット12を貫通して先端にナット63及びワッシャ64が装着可能な長さに形成されいる。
The
また、サポートバー60の外径は、サポートバー挿通孔46の内径よりも僅かに小さく、例えば1〜2mm程度小さく形成され、サポートバー挿通孔46内にサポートバー60が遊嵌して両者の間に小さな隙間65が存在する状態となっており、センサ取付ブラケット12と連結部材40との相対的なサポートバー60の軸線方向の移動を許容し、かつ、軸線と直行する方向の移動を規制している。すなわち、リーダ11が起立したセンサ20の作動状態では、連結部材40は、第1防振ゴム30の弾性変形によってセンサ取付ブラケット12に対して上下方向に移動可能で、かつ、リーダ11を水平方向に倒したセンサ20の非作動状態では、サポートバー60の外周面がサポートバー挿通孔46の内周面に当接することにより、サポートバー60の軸線と直行する方向(リーダ11を起立させた状態では水平方向、リーダ11を倒伏させた状態では上下方向)への動きを規制するように形成されている。
Further, the outer diameter of the
4個の第1防振ゴム30は、一方の雄ねじ部材31をセンサ取付ブラケット12の支持板14に形成した第1ねじ挿通孔15に挿通し、該第1ねじ挿通孔15から突出する雄ねじ部材31の一端部にワッシャ34を介してナット33を締結して雄ねじ部材31の円盤部35との間にセンサ取付ブラケット12を挟着するとともに、他方の雄ねじ部材31を、連結部材40の下部支持板42に形成した第2ねじ挿通孔44に挿通し、該第2ねじ挿通孔44から突出する雄ねじ部材31の他端部にワッシャ34を介してナット33を締結して雄ねじ部材31の円盤部35との間に下部支持板42を挟着することにより、センサ取付ブラケット12の支持板14と連結部材40の下部支持板42との間に第1ゴム材32が弾性変形可能に配置される。
The four first
サポートバー60は、カラー62を連結部材40に形成したサポートバー挿通孔46に挿入し、下端面をセンサ取付ブラケット12の支持板14に当接させ、カラー62に挿通した固定ボルト61の頭部61aをカラー62の先端面に当接させた状態で、センサ取付ブラケット12の支持板14に形成したボルト挿通孔16から突出した先端雄ねじ部61bにワッシャ64を介してナット63を締結することにより、センサ取付ブラケット12の中心部分から連結部材40に向かってサポートバー60が突出した状態になる。
The
4個の第2防振ゴム50は、一方の雄ねじ部材51を連結部材40の上部支持板41に形成した第3ねじ挿通孔45に挿通し、該第3ねじ挿通孔45から突出する雄ねじ部材51の一端部にワッシャ54を介してナット53を締結して雄ねじ部材51の円盤部55との間に上部支持板41を挟着するとともに、他方の雄ねじ部材51をセンサ20の取付フランジ21に形成した取付孔22に挿通し、該取付孔22から突出する雄ねじ部材51の端端部にワッシャ54を介してナット53を締結して雄ねじ部材51の円盤部55との間に取付フランジ21を挟着することにより、連結部材40の上部支持板41とセンサ20の取付フランジ21との間に第2ゴム材52が弾性変形可能に配置される。これにより、センサ20が第2防振ゴム50,連結部材40,第1防振ゴム30を介してセンサ取付ブラケット12に取り付けられる。
The four second
このように、弾性係数の小さな第1ゴム材32をセンサ取付ブラケット12と連結部材40との間に配置したことから、ハンマやオーガなどで施工する際に発生する低周波の振動からバイブロハンマなどで施工する際に発生する高周波の振動までを第1ゴム材32によって効果的に吸収でき、作動時のセンサ20を確実に保護することができる。また、サポートバー60を設けたことにより、輸送時などにリーダ11を倒したときの連結部材40の上下動を抑制できるので、第1防振ゴム30にセンサ20の荷重や輸送時の振動が横方向に掛かることを防止でき、弾性係数の小さな第1ゴム材32を良好に保護し、第1防振ゴム30の耐久性を確保することができるとともに、弾性係数の大きな第2ゴム材52を連結部材40とセンサ20との間に配置したことから、第2ゴム材52によってリーダ11を倒した輸送時の振動からセンサ20を保護することができる。さらに、各防振ゴム30,50をセンサ取付ブラケット12や連結部材40の四隅に配置したことから、センサ20をバランス良く弾性支持することができる。
As described above, since the
なお、各防振ゴム30,50の各ゴム材32,52は、センサ20の重量、施工時や運搬時に発生する振動の周波数範囲などの条件に応じて適宜最適な弾性係数のものを選択すればよく、連結部材40のウエイト43も、第1防振ゴム30の特性に応じて最適な重量のものを選択すればよい。また、各防振ゴム30,50の使用個数や形状も任意であり、サポートバー60の位置や形状、設置数も荷重などの条件に応じて任意に選択することができる。
The
さらに、センサーは角度検出器に限るものではなく、各種センサーにも適用することができ、センサーの取付対象も杭打機のリーダに限るものではなく、センサに対して上下方向の振動及び横方向の振動が作用するような各種機器に適用可能である。 Furthermore, the sensor is not limited to the angle detector, and can be applied to various sensors. The sensor mounting target is not limited to the leader of the pile driver. The present invention can be applied to various types of devices that are subject to vibration.
10…杭打機、11…リーダ、12…センサ取付ブラケット、13…支持部材、14…支持板、15…第1ねじ挿通孔、16…ボルト挿通孔、20…センサ、21…取付フランジ、22…取付孔、30…第1防振ゴム、31…雄ねじ部材、32…第1ゴム材、33…ナット、34…ワッシャ、35…円盤部、40…連結部材、41…上部支持板、42…下部支持板、43…ウエイト、44…第2ねじ挿通孔、45…第3ねじ挿通孔、46…サポートバー挿通孔、50…第2防振ゴム、51…雄ねじ部材、52…第2ゴム材、53…ナット、54…ワッシャ、55…円盤部、60…サポートバー、61…固定ボルト、61a…頭部、61b…先端雄ねじ部、62…カラー、63…ナット、64…ワッシャ、65…隙間
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